Calcoli stechiometrici e bilanciamento di una reazione
vi posto un quesito semplice che però mi porta a dei dubbi,di seguito il quesito e a seguire lo svolgimento:

Il diossido di manganese solido reagisce con l’acido cloridrico concentrato a dare cloro gassoso e cloruro manganoso. Calcolare i g di diossido di manganese e i mL di HCl(aq) al 37% in peso (di densità 1,18 g/mL) da far reagire per ottenere 8,0 L di cloro a 25°C e 1,2 atm. 

SVOLGIMENTO:

-prima bilancio la reazione:

MnO2(s)  +  HCl(aq)  -->  Cl(g)  +  MnCl2

Mn(+4)  +  2e-  -->  Mn(+2)

Cl(-1)                 -->  Cl(0)  +  e-

MnO2(s)  +  4HCl(aq)  -->  2Cl(g)  +  MnCl2  +  2H2O


-calcolo le moli di Cl(g)

nCl = PV/RT = 0.39 mol = 0.4

-calcolo le moli di MnO2 e di conseguenza i grammi

2  :  0.4  =  1  :  x     X= 0.2 mol      mMnO2 = 0.2mol * 86.93685 g/mol = 17.38737 g

-calcolo le moli di HCl e i suoi grammi

1  :  0.2  =  4  :  x    X= 0.8 mol       mHCl = 0.8* 36.46064 = 29.17g

-la traccia dice che il 37% in peso è di HCl

quindi = (37*29.17)/100 = 10.79 g di HCl

-i mL li ricavo tramite la densità

10.79/1.18 = 9.14 mL

il miei dubbi ricadono proprio sui calcoli relativi alla soluzione di HCl.
Cita messaggio
Ci sono due errori piuttosto gravi :-(

Il cloro gassoso è una molecola biatomica (Cl2), quindi la redox bilanciata è:

MnO2 + 4 HCl --> MnCl2 + Cl2 + 2 H2O

n Cl2 = (1,2 · 8,0) / 0,0821 · 298) 0,39 mol (2 cifre significative)

n MnO2 = n Cl2 = 0,39 mol MnO2
m MnO2 = 0,39 mol · 86,94 g/mol = 34 g MnO2 (2 cifre significative)

n HCl = 4 n Cl2 = 1,6 mol HCl
m HCl = 1,6 mol · 36,46 = 57 g HCl puro

L'altro errore è nel calcolare la massa di soluzione di HCl da prelevare: visto che insieme all'acido prelevi anche il 63% di acqua, la massa di soluzione da prelevare dovrà essere maggiore della massa di HCl puro.
La proporzione da impostare è:
37 g HCl : 100 g slz = 57 g HCl : x g slz
x = m slz = 57 g HCl · 100 g slz / 37 g HCl = 1,5·10^2 g slz (154,7 g)
V slz = 1,5·10^2 g slz / 1,18 g/mL = 1,3·10^2 mL slz 131,1 mL)
Ciao
Luisa

Dal laboratorio se ne usciva ogni sera, e più acutamente a fine corso, con la sensazione di avere “imparato a fare una cosa”;
il che, la vita lo insegna, è diverso dall’avere “imparato una cosa”.
(Primo Levi)


Cita messaggio
[-] I seguenti utenti ringraziano LuiCap per questo post:
Ca0s
ho capito... mi sono intrecciato con i calcoli perchè credevo di dover calcolare il volume di HCl puro !

mentre per la reazione, niente, ho sempre questa stupida svista delle molecole biatomiche....
Cita messaggio




Utenti che stanno guardando questa discussione: 1 Ospite(i)